فرآیند و کاربرد متالورژی پودر

متالورژی پودر یک فناوری فرآیند برای تهیه فلز یا استفاده از پودر فلز (یا مخلوطی از پودر فلز و پودر غیر فلز) به عنوان مواد اولیه ، تشکیل و پخت ، برای تولید مواد فلزی ، مواد کامپوزیت و انواع مختلف محصولات است.

صنعت محصولات متالورژی پودر به معنای وسیع شامل ابزار آهن و سنگ ، کاربید سیمانی ، مواد مغناطیسی و محصولات متالورژی پودر است. صنعت محصولات متالورژی پودر در مفهوم محدود فقط به محصولات متالورژی پودر ، از جمله قطعات متالورژی پودر (اکثر آنها) ، یاطاقان های روغنی و محصولات قالب گیری تزریق فلز اشاره دارد.

ویژگی های فرآیند متالورژی پودر

در مقایسه با سایر فرایندها ، میزان استفاده از مواد متالورژی پودر بیشترین است و به 95 reaching می رسد و مصرف انرژی قطعات نیز کمترین است!

چگالی محصولات قابل کنترل است ، مانند مواد متخلخل ، مواد با چگالی بالا و غیره. ریزساختار یکنواخت ، بدون تفکیک اجزا ؛ شکل گیری نزدیک به شکل ، میزان استفاده از مواد اولیه> 95؛ ؛ کمتر و بدون برش ، فقط 40-50 of از پردازش برش ؛ گروه مواد عنصر قابل کنترل است که برای آماده سازی مواد کامپوزیت مفید است. تهیه فلزات نامحلول ، مواد سرامیکی و مواد هسته ای.

فرایند اصلی متالورژی پودر

فرایند اصلی متالورژی پودر ، تولید پودر ، مخلوط کردن ، تشکیل ، پخت ، خرد کردن ارتعاش ، پردازش ثانویه ، عملیات حرارتی ، عملیات سطحی ، بازرسی کیفیت ، محصول نهایی است.

آسیاب آرد

آسیاب آرد فرآیند تبدیل مواد اولیه به صورت پودر است. روشهای متداول فرز شامل روشهای مکانیکی ، فیزیکی و شیمیایی است.

روش مکانیکی ترکیب شیمیایی مواد اولیه را تغییر نمی دهد و پودر را با برش/آسیاب فلز آماده می کند تا مواد برای ایجاد یک رابط جدید ایجاد شود. روش مکانیکی می تواند اندازه ذرات پودر را کاهش داده یا افزایش دهد و پودر فلز پس از آسیاب شدن سفت می شود ، اما شکل پودر نامنظم است و سیالیت پودر ضعیف می شود.

روش فیزیکی و شیمیایی این است که فلز مایع را با روشهای فیزیکی مانند خنک سازی و اتمیزه کردن آماده پودر کنیم. علاوه بر این ، می توان با کاهش اکسیدهای فلزی و نمک ها با عوامل احیا کننده بر اساس واکنش های شیمیایی مانند احیا و تفکیک ، تهیه کرد. فناوری پودر اتمیزاسیون می تواند تفکیک اجزای آلیاژ را بطور موثری کاهش دهد ، بنابراین ترکیب پودر آلیاژ بدست آمده نسبتاً یکنواخت است. از آنجایی که در روش تصفیه آب از آب با چگالی بیشتر به عنوان محیط اتمیزه استفاده می شود ، شکل پودر بدست آمده عموماً نامنظم است.

ذرات جامد با اندازه بزرگتر از 0.001 میلی متر و کمتر از 1 میلی متر را پودر می گویند. به طور کلی ، شکل ذرات پودر شامل کروی ، تقریبا کروی ، چند ضلعی ، پوسته پوسته ، دندریتیک ، نامنظم ، اسفنج متخلخل و پروانه است.

مخلوط کردن

مخلوط کردن فرآیند مخلوط کردن پودرهای مختلف مورد نیاز در یک نسبت مشخص و همگن سازی آنها برای ایجاد پودر سبز است. به سه نوع خشک ، نیمه خشک و مرطوب ، مخلوط کن دو مخروطی ، میکسر نوع V ، میکسرهای دو حرکت برای نیازهای مختلف استفاده می شود.

مخلوط کردن پودر یکنواخت نیست ، فرآیند تشکیل به راحتی لایه برداری و شکسته می شود ، فرآیند پخت به راحتی منفجر و تغییر شکل می یابد و خواص مکانیکی مانند سختی و چگالی محصول شرایط مورد نیاز را برآورده نمی کند.

تشکیل

شکل دهی عبارت است از قرار دادن مخلوط یکنواخت مخلوط شده در قالب فشرده سازی و فشار دادن آن به پاریسون با شکل ، اندازه و چگالی مشخص تحت فشار 15-600 مگاپاسکال. دو روش تشکیل فشار و شکل دهی بدون فشار وجود دارد. شکل دهی فشار بیشترین استفاده قالب گیری فشاری است.

پختن

پخت یک فرآیند کلیدی در فرآیند متالورژی پودر است و فشرده تشکیل شده برای بدست آوردن خواص فیزیکی و مکانیکی نهایی مورد نیاز ، پخت می شود.

پخت به پخت واحدی و پخت چند جزء تقسیم می شود. علاوه بر پخت معمولی ، روش پخت سست ، روش غوطه وری و روش پرس گرم وجود دارد.

پخت با ذوب فلز متفاوت است ، حداقل یک عنصر در حین پخت هنوز در حالت جامد است. در طول فرآیند پخت ، ذرات پودر تحت یک سری فرایندهای فیزیکی و شیمیایی مانند انتشار ، تبلور مجدد ، جوشکاری ذوب ، ترکیب و انحلال قرار می گیرند و با متخلخل خاصی به محصولات متالورژی تبدیل می شوند.

پس پردازش

درمان پس از پخت می تواند روشهای مختلفی را با توجه به نیازهای مختلف محصول به کار گیرد. مانند تکمیل ، غوطه وری روغن ، ماشینکاری ، عملیات حرارتی و آبکاری ، عملیات بخار و غیره به نتایج ایده آل دست یافت

• تلقیح

از پدیده مویرگی تخلخل قطعات پخته شده برای غوطه ور شدن در مایعات مختلف استفاده کنید. برای اهداف روانکاری ، می توان آن را در روغن روان کننده خیس کرد. به منظور افزایش استحکام و توانایی ضد خوردگی ، می توان آن را در محلول مس خیس کرد. برای محافظت از سطح ، می توان آن را در رزین یا لاک آغشته کرد.

• درمان با بخار

با توجه به وجود منافذ در محصولات متالورژی پودر ، این امر حفاظت از سطح را با مشکل مواجه می کند. تصفیه آب بخار برای مترها ، صنایع نظامی و محصولات متالورژی پودر با الزامات ضد خوردگی بسیار مهم است و می تواند مقاومت در برابر زنگ زدگی و شکاف های هوایی قطعات متالورژی پودر را بهبود بخشد.

• فشار سطح سرد

برای بهبود دقت ابعادی قطعات و کاهش زبری سطح ، می توان از شکل دهی استفاده کرد. برای افزایش تراکم قطعات ، می توان از فشار چندگانه استفاده کرد. برای تغییر شکل قطعات می توان از پرس ریز استفاده کرد.

• حرارت درمانی

به دلیل وجود منافذ ، برای محصولات با تخلخل بیش از 10، ، از کربوراسیون مایع یا گرمایش حمام نمکی برای جلوگیری از فرو رفتن محلول نمک در منافذ و ایجاد خوردگی داخلی استفاده نشود. برای محصولات با تخلخل کمتر از 10، ، می توان از فولاد معمولی استفاده کرد. روشهای مشابه عملیات حرارتی ، مانند خنک کننده کلی ، خنک کننده کربوریزه ، خنک کننده کربنیتریدینگ و غیره. عملیات حرارتی می تواند استحکام و سختی محصولات مبتنی بر آهن را بهبود بخشد.

کاربرد متالورژی پودر

دامنه کاربرد محصولات متالورژی پودر بسیار وسیع است ، از ماشین آلات عمومی گرفته تا ابزار دقیق ، از ابزارهای سخت افزاری تا ماشین آلات بزرگ ، از صنعت الکترونیک گرفته تا تولید موتور ، از صنعت عمران تا صنایع نظامی ، از فناوری عمومی تا پیشرفته فن آوری. شکل صنعتگری متالورژی.

مواد متالورژی پودر را می توان به مواد متخلخل متالورژی پودر ، قطعات ساختاری متالورژی پودر ، مواد ضد اصطکاک متالورژی پودر ، ابزار متالورژی پودر و مواد قالب ، مواد اصطکاک متالورژی پودر ، مواد الکترومغناطیسی متالورژی پودر ، مواد دمای بالا متالورژی پودر و غیره تقسیم کرد.

کاربرد معمولی: صنعت خودرو

صندلی های سوپاپ متالورژی پودری ، راهنماهای سوپاپ ، VCT ها و چرخ دنده ها و غیره می توانند از استحکام بالا ، مقاومت در برابر سایش بالا و مقاومت در برابر حرارت عالی برخوردار باشند. مانند صندلی های دریچه ورودی و خروجی ، چرخ دنده ها.

کاربرد معمولی: صنعت هوافضا

مواد کاربردی ویژه عمدتا برای ماشین آلات کمکی ، ابزار و تجهیزات هوابرد هواپیماها و موتورها استفاده می شود. مواد سازه ای با درجه حرارت بالا و مقاومت بالا عمدتا برای قسمتهای مهم سازه موتورهای هواپیما استفاده می شوند. مانند دیسک پودر توربین فشار قوی برای موتور ، ترمز هوانوردی جفت-BY2-1587.

کاربرد معمولی: الکترونیک

مانند دکمه بی صدا ، دکمه روشن / خاموش ، دکمه های افزایش صدا و منفی ، سینی سیم کارت ، سوکت کابل داده 8PIN ، N41 پا داخلی ، روتور موتور ارتعاش داخلی.

جهت توسعه متالورژی پودر

فناوری متالورژی پودر در جهت تراکم بالا ، عملکرد بالا ، ادغام و هزینه کم در حال توسعه است. جزئیات به شرح زیر است:

1.آلیاژهای مبتنی بر آهن به محصولات با حجم بالا و قطعات ساختاری با کیفیت بالا تبدیل می شوند.
2. ساخت یک آلیاژ با کارایی بالا با ساختار یکنواخت ، پردازش دشوار و کاملاً متراکم.
3. فرآیند تراکم افزایش یافته برای تولید آلیاژهای خاص که عموماً حاوی ترکیبات فاز مخلوط هستند استفاده می شود.
4. تولید مواد غیر یکنواخت ، آمورف ، ریز کریستال یا آلیاژهای متاستاز.
5. پردازش قطعات کامپوزیت منحصر به فرد و غیر کلی شکل یا ترکیب.

منبع مقاله: China Powder Network